Ускорения и невесомость в космических полетах


Влияние на организм ускорений и невесомости применительно к космическим полетам имеет свое специфическое проявление. Дело в том, что в космических полетах ускорения и невесомость чередуются в своем воздействии на организм. При этом влияние одного из данных факторов происходит после длительного воздействия другого. Так, при старте ракеты на организм воздействуют ускорения, продолжающиеся в течение нескольких минут, сменяемые в дальнейшем состоянием невесомости.

При возвращении ракеты на Землю организм после длительного нахождения в состоянии невесомости попадает под воздействие ускорений, возникающих при торможении ракеты в плотных слоях атмосферы.

При осуществлении длительных космических полетов необходимость внесения поправок в траекторию полетов неизбежно увеличит частоту чередования периодов воздействия на организм ускорений и невесомости.

Экспериментальными исследованиями установлено следующее: если у человека под воздействием ускорения возникает нарушение зрения («черная пелена»), то продолжительность таких нарушений увеличивается, когда после ускорения следует период невесомости. Одновременно при тех же условиях затягивается и период нарушения ориентировки в пространстве после прекращения действия ускорения. Эти явления объясняются тем, что для восстановления функций организма, нарушенных ускорением, наиболее благоприятным фоном служит возвращение к привычным условиям, но не к невесомости. Последняя сама по себе является условием, требующим приспособления функций организма.

Все эти вопросы составляют хотя и небольшую, но очень важную часть общей проблемы обеспечения нормальной жизнедеятельности человеческого организма в условиях космического полета. В этом отношении неоценимые услуги человеку оказывают собаки. Ценные материалы дают наблюдения и над другими животными, побывавшими в космосе (рис. 77).

Рис. 77. «Экипаж» одной из ракет после возвращения на Землю

Как известно, после старта ракеты, в период инерционного движения головной части ракеты с находящимися в ней животными, невесомость продолжается в течение нескольких минут. В этот период с помощью автоматических приборов у животных регистрируются некоторые основные показатели, характеризующие жизнедеятельность организма: частота сердечных сокращений и дыхания, величина артериального давления и т. п.

На основании многочисленных опытов было установлено, что в период кратковременной невесомости у животных отмечается небольшое урежение частоты сердечных сокращений и некоторое уменьшение артериального давления. Других более или менее заметных отклонений в функциях организма отмечено не было.

Первым наиболее выдающимся экспериментом, создавшим условия длительного воздействия на организм невесомости, был запуск второго искусственного спутника Земли, на борту которого находился герметический контейнер с первым «космонавтом» — собакой Лайка.

В период полета Лайки у нее регистрировался достаточно большой и разносторонний комплекс физиологических функций: пульс, дыхание, биотоки сердечной мышцы, артериальное давление, ее движения и т. д.

В герметическом контейнере, где находилось животное, поддерживался необходимый режим давления, температуры, влажности воздуха.

Как известно, с начала старта у Лайки участилось дыхание и увеличилась частота сердечных сокращений. Подобные сдвиги в функциях организма являются закономерными в ответ на воздействие ускорений. В дальнейшем в условиях длительной невесомости (полет Лайки продолжался несколько суток) указанные выше показатели функций организма стали нормализоваться, т. е. приближаться к исходным величинам. Анализ биотоков сердечной мышцы, зарегистрированных в период невесомости, не обнаружил каких-либо существенных отклонений от нормы.

Однако переданные со второго искусственного спутника Земли на землю показания приборов, хотя и были ценными для науки, но они не могли ответить на многие вопросы. В частности, как влияют сильная перегрузка и условия невесомости на состояние животного и координацию его движений.

Запуском второго советского космического корабля (19.8.60) с собаками Белка и Стрелка (рис. 78 и 79) и другими живыми существами был сделан новый крупный шаг вперед. Впервые в историй из космоса были переданы не только показания приборов, но и непосредственное изображение того, что происходило в кабине космического корабля.

Рис. 78. Собака Белка после возвращения из космического рейса

Рис. 79. Собака Стрелка после возвращения из космического рейса

Передача телевизионных изображений из космоса — это огромная победа советской науки и техники. Телевизионные фильмы, полученные в результате полета второго корабля-спутника имеют большое научное значение. Вот что рассказывают те, кому посчастливилось непосредственно наблюдать на экранах телевизионную передачу из космоса. «В момент старта собаки настороженно и недоуменно смотрели в днище кабины. Что за непривычный шум?

Первые секунды полета; собаки забеспокоились, заметались. По мере ускорения движения корабля постепенно их прижимала к днищу возрастающая сила тяжести. Стрелка, упираясь лапами, пыталась сопротивляться, тревожно поглядывая по сторонам. Потом животные замерли. Корабль вышел на орбиту. После больших перегрузок пришло состояние невесомости. Собаки «повисли» в кабине. Лапы и головы их были расслаблены, опущены, и на первый взгляд животные казались безжизненными. Не могу скрыть, мы сильно волновались в эти минуты. Только показание телеметрической системы успокаивало: пульс и дыхание у наших путешественниц постепенно восстанавливались.

Значит, животные просто отдыхали после «волнений» взлета и осваивались с новыми, столь непривычными ощущениями. Постепенно они стали поднимать головы, двигать лапами. Все необычно — не так просто управиться с собственными лапами в этих странных условиях. Белка даже рассердилась и начала лаять. Но ко всему привыкаешь. Привыкли к невесомости и животные. Они... начали есть. Кстати, автоматически открылась кормушка. Невесомость невесомостью, а кушать все равно надо.

Белка и Стрелка приступили к первому космическому завтраку. Потом на протяжении полета порой они вновь начинали беспокоиться, но постепенно осваивались...».

Состояние животных, и в первую очередь Белки и Стрелки, после возвращения их на Землю было вполне удовлетворительным. Более того, наблюдение за их состоянием в период всего Полета (с помощью передачи на наземные станции радиосигналов от датчиков, укрепленных на теле животных, а также путем прямого наблюдения с помощью телевизионной аппаратуры) не выявило каких-либо имеющих значение отклонений.

Подобный факт еще раз продемонстрировал всему миру то, что советская наука и техника вполне способны решить проблему создания всех необходимых условий для космических полетов человека. С другой стороны, полет Белки и Стрелки показал, что высокоорганизованный организм вполне справляется с воздействием на него длительных периодов ускорений и невесомости, в том числе и с переходными состояниями между ними.

Завершающим этапом в подготовке полета человека в космическое пространство явились успешные запуски третьего, четвертого и пятого кораблей-спутников. Целью этих полетов явилось исследование условий, гарантирующих безопасность космического полета человека. Как известно, в космическом полете человека ожидает целый ряд необычных для его земного существования условий. Например, организм человека будет подвергаться действию силы тяжести, в несколько раз превышающей силу земного притяжения. С выходом космического корабля на орбиту перегрузки сменяются состоянием невесомости, а в период вывода корабля с орбиты и спуска его на землю снова возникает действие перегрузок.

Чтобы не отвлекаться от темы книги, мы здесь не рассматриваем другие многочисленные факторы, влияющие на организм космонавта в космическом полете.

Полеты в космос Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова подтвердили предположение ученых, что из числа существующих на нашей планете профессий профессия летчика является наиболее подходящей для отбора кандидатов в космонавты. Действительно, если проанализировать условия полета на современных скоростных самолетах, штурмующих верхние слои атмосферы, то можно отметить следующее.

В подобных полетах от космического пространства летчика отделяет лишь около одного процента всей массы атмосферы. Защитная роль атмосферы на таких высотах утрачивается почти полностью, и, следовательно, приходится принимать меры к защите организма летчика от многих факторов, свойственных космическому пространству: различного вида ионизирующих излучений, температурных перепадов, метеоритного вещества к т. п.

В таких полетах и условия видимости и цвет окружающего пространства практически мало чем отличаются от условий, характерных для космических полетов. Но это не главное. В течение почти каждого полета летчик подвергается ускорениям, на которые организм реагирует все более совершенной компенсаторной реакцией. Следовательно, организм летчика по сравнению с организмом людей других профессий в наибольшей мере натренирован к воздействию ускорений — одного из серьезных факторов космических полетов.

И в отношении применения различных видов специального снаряжения летчики также имеют наибольший опыт. Сказанное относится к кислородным приборам, высотно-компенсирующим костюмам, скафандрам, противоперегрузочным костюмам, к средствам связи, плавательным и другим устройствам, предназначенным для спасения при аварии.

Наконец, одним из важнейших качеств летчика современного самолета является подвижность его нервных процессов, способность быстро оценивать показания множества приборов, сигнализирующих о различных параметрах полета самолета, о состоянии двигателей самолета, о местонахождении самолета по отношению к местности, а также при полетах вне видимости земных ориентиров. Молниеносные реакции летчика в ответ на информацию от приборов как нельзя лучше способствуют усвоению необходимых навыков для космического полета. Если к этому добавить, что летчики наиболее подготовлены к космическим скоростям полета, то станет очевидным, почему первые рейсы в космос совершили летчики.

Возможно, что в дальнейшем, по мере все более полного освоения космических полетов, в качестве космонавтов будут привлекаться люди и других профессий. В этом возникнет необходимость при полетах кораблей с многочисленным экипажем, когда окажется целесообразным включать в состав экипажа лиц различных специальностей, прошедших специальный отбор и соответствующий курс подготовки к полетам в мировое пространство.

Известно, что в период подготовок к первому полету человека в космос советскими учеными была проделана большая работа по отбору первых космонавтов из огромного числа желающих.

В результате тщательного отбора была сформирована группа, которая приступила к выполнению программы специального обучения, тренировок на специальных стендах и тренажерах, имитирующих в наземных и летных условиях факторы космического полета.

В период полетов на самолетах исследовались индивидуальные реакции космонавтов в условиях невесомости и в переходе от невесомости к перегрузкам. Было установлено, что все отобранные кандидаты в космонавты хорошо переносят состояние невесомости. Этот важный вывод был подтвержден беспримерными в истории человечества полетами в космическое пространство.

Вот как описывает свои первые впечатления о невесомости Ю. А. Гагарин. «Сначала это чувство было необычным, но вскоре я привык к нему и продолжал выполнять программу, заданную на полет». Вот первое ощущение человека, попавшего в условия невесомости. Нужно еще учесть, что Ю. А. Гагарин до космического рейса испытывал невесомость в полетах на самолете. Однако разница в продолжительности невесомости в период полетов на самолете и на корабле «Восток» вызвала необычные ощущения у космонавта. «Невесомость — это явление для всех нас, жителей Земли, несколько странное, — пишет Ю. А. Гагарин. Но организм быстро приспосабливается к нему, испытывая исключительную легкость во всех членах. Что произошло со мной в это время? Я оторвался от кресла, повис между потолком и полом кабины. Все вдруг стало делать легче. И руки, и ноги, и все тело стали будто совсем не моими. Они ничего не весили. Не сидишь, не лежишь, а как бы висишь в кабине.

Все незакрепленные предметы тоже парят и наблюдаешь их словно во сне. И планшет, и карандаш, и блокнот». Из этих впечатлений можно сделать вывод о том, что организм человека, особенно человека, прошедшего серьезную тренировку, способен к выполнению необходимых действий в условиях невесомости. Конечно, невесомость не является безразличным условием для работоспособности человека. Если в это время «и руки, и ноги, и все тело стали будто совсем не моими», как указывает Ю. А. Гагарин, это означает, что для выполнения тех или иных действий необходимо преодолевать непривычные ощущения, не способствующие выполняемым действиям.

Мы рассмотрели вопрос о влиянии невесомости на организм человека в условиях кратковременного пребывания в космическом полете. Полет Г. С. Титова подтвердил выводы первого полета в космос и дал новые данные об условиях длительного пребывания в космосе. Невесомость не помешала космонавту принимать пишу, пользоваться ассенизационным устройством и даже спать. Однако длительное пребывание в условиях невесомости вызвало некоторое раздражение вестибулярного аппарата, что временами вызывало легкое головокружение и поташнивание. Но указанные явления почти полностью исчезали, как только космонавт принимал исходную собранную позу и не делал резких движений головой.

Отмеченные явления в значительной степени уменьшались после сна и полностью исчезли после начала действия перегрузок при возвращении корабля на Землю.

Таким образом, итоги полета Г. С. Титова в космос позволяют сделать вывод, что длительное пребывание человека в условиях невесомости проходит нормально и не вызывает каких-либо патологических расстройств.

 



Дата добавления: 2025-02-12; просмотров: 34;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2025 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.016 сек.